Tetti freddi, come avere case più fresche con i cool roofs

In molte località mediterranee non è certo raro trovare caratteristiche abitazioni bianche, sulle facciate e, soprattutto, sui tetti. Una delle tante modalità con le quali i costruttori di queste antiche abitazioni hanno tentato di contrastare il caldo proteggendo gli abitanti dalle alte temperature estive. Qualcosa di simile, per quanto con livelli tecnologici certamente molto più avanzati, avviene in quelle tipologie di coperture definite Cool Roofs (Tetti freddi), il cui scopo primario è l'abbassamento della temperatura del tetto per diminuire la penetrazione del calore all'interno dell'edificio. 

(I caratteristici tetti bianchi dei Dammusi di Pantelleria. Fonte immagine www.dammusidipantelleria.com)

Solitamente, infatti, le coperture tradizionali piane, realizzate in genere con sostanze bituminose dal colore scuro, con la prolungata esposizione ai raggi solari si riscaldano molto raggiungendo temperature notevolmente elevate. Una parte di questo calore penetra all'interno dell'edificio, innalzando le temperature interne e costringendo spesso all'utilizzo di sistemi di climatizzazione artificiale per il raffrescamento dell'aria. 

Cos'è un cool roof?

Un cool roof, al contrario, è un tetto il cui rivestimento è composto da materiali che presentano due caratteristiche fondamentali: una elevata riflettanza e una elevata emissività termica, cioè una elevata capacità rispettivamente di fermare l'ingresso del calore riflettendo la radiazione solare incidente, e di favorire la dispersione del calore accumulato. Entrambe queste proprietà contribuiscono a determinare il fattore SRI (Solar Reflectance Index), grandezza internazionale che serve a valutare le prestazioni di un cool roof.

(La riflettanza e l'emissività termica. Fonte immagine)

A differenza di un classico tetto, quindi, un cool roof si riscalda meno e, facendo penetrare meno calore all'interno dell'edificio, contribuisce ad abbassarne le temperature interne. È evidente che l'installazione di un cool roof è particolarmente indicata per quelle località caratterizzate da un clima caldo o, comunque, da estati molto calde e afose, nelle quali il miglioramento del comfort termico si ottiene adottando soluzioni che consentono di proteggere l'edificio dall'azione diretta dei raggi solari. 

Vantaggi di un cool roof

Per la realizzazione di un cool roof è possibile utilizzare varie tipologie di materiale caratterizzate da elevati valori di riflettanza ed emissività (guaine bituminose, strati di copertura in lattice, in gomma o in granigliato, lastre metalliche verniciate, piastrelle ceramiche o altri prodotti realizzati con materiali organici), che si presentano solitamente con verniciature bianche o molto chiare. I vantaggi che si possono ottenere con l'installazione di un cool roof sono sia individuali che collettivi. 

• Per quanto concerne i vantaggi individuali, l'abbassamento della temperatura del tetto permette di abbassare conseguentemente anche la temperatura interna degli ambienti, consentendo di limitare l'utilizzo di impianti di climatizzazione (e, di conseguenza, di diminuire i costi in bolletta). Inoltre l'installazione di un cool roof consente di evitare eccessivi sbalzi termici alle componenti strutturali del tetto, evitando fenomeni di dilatazione dei materiali che con il passare del tempo possono rovinare la copertura. 
• L'installazione di cool roofs, però, presenta anche dei vantaggi collettivi, diminuendo i consumi energetici globali e il conseguente rilascio di anidride carbonica. Inoltre, la diffusione dei cool roofs consente anche di diminuire il riscaldamento dell'ambiente urbano, la cosiddetta "isola di calore" (fenomeno per il quale in città si hanno solitamente 4-5 gradi in più rispetto alle località rurali circostanti), e di diminuire lo smog foto-chimico. 

(Un video del U.S Department of Energy spiega la convenienza dei cool roofs)

Controindicazioni

Se nelle località a clima caldo l'installazione di un cool roof consente di ottenere miglioramenti termici, in contesti climatici più freddi, nei quali il miglioramento del comfort termico si ottiene soprattutto operando sulle prestazioni termiche invernali, non sempre l'installazione di un cool roof risulta conveniente, poiché gli elevati valori di riflettanza ed emissività possono limitare gli apporti solari invernali necessari per il riscaldamento passivo dell'edificio. Per ovviare a questa contronidicazione, tuttavia, sono in fase di studio alcuni materiali di copertura che consentono al tempo stesso di favorire l'ingresso dei raggi solari in inverno e di respingerlo in estate.

Nuovi sviluppi

Una delle soluzioni attualmente in fase di sviluppo è il Progetto Thermeleon, vincitore nel 2009 del Making and Designing Materials Engineering Contest, istituito dal MIT. Si tratta di un prototipo di tegola "camaleontica", in grado di cambiare colore al variare della temperatura esterna, passando dal bianco al nero e viceversa se la temperatura si alza o si abbassa. 

Diffusione e certificazioni

In alcune zone degli Stati Uniti i cool roofs sono utilizzati già da diversi anni, ed esistono appositi enti che valutano e certificano la qualità dei materiali e dei prodotti utilizzati per la realizzazione di un "tetto freddo", come l'Energy Star Cool Roof Program dell'Enviromental Protection Agency (EPA), oppure il Cool Roof Rating Council (CRRC). Anche la nota certificazione Leed prevede precisi parametri per la realizzazione di un cool roof. Lentamente anche in Europa si sta cercando di diffondere l'utilizzo di questa soluzione per contribuire al raffrescamento degli edifici. In Europa il principale organismo che si occupa della diffusione della conoscenza di questi sistemi di raffrescamento e di promuovere la certificazione di materiali e prodotti "cool" è l'European Cool Roof Council. 

Per saperne di più si consiglia la lettura di:

Ansgar Thiemann, Raffrescare gratis per un quarto di secolo?, in Casaclima n. 4/2013, pp. 30-34
Rapporto Enea sull'efficienza energetica (RAEE 2012)
G. Barozzi, M. Corticelli, A. Muscio, P. Tartarini, I Cool Roofs, una soluzione innovativa per il risparmio energetico in edilizia, Conferenza nazionale sulla politica energetica in Italia, Bologna, 2005